(57)【要約】【課題】  小型で、任意に波長領域を選択することができ、高感度にＳ／Ｎの良好な画像を検出することが可能なレーザ走査型顕微鏡を提供する。【解決手段】  レーザユニット１からのレーザ光を対物レンズ１３を介して標本１５面上に集光するとともに、光学的に２次元走査し、標本１３からの蛍光を検出するレーザ走査型顕微鏡であって、共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したショートパスフィルタ２０と、共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したロングパスフィルタ２１を光検出光路上に配置するとともに、これらショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１のそれぞれのフィルタセルの組み合わせにより、所望の波長領域のバンドパスフィルタを構成可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からのレーザ光を対物レンズを介して標本面上に集光するとともに、光学的に２次元走査し、前記標本からの蛍光を光検出手段により検出するレーザ走査型顕微鏡において、
共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したショートパスフィルタと、
共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したロングパスフィルタと、を具備し、
前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタを前記光検出手段の検出光路上に配置するとともに、これらショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルの組み合わせにより、所望の波長領域のバンドパスフィルタを構成可能としたことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡。
【請求項２】
前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルは、成膜により形成される成膜フィルタからなり、光透過部材からなる共通基板上に、波長域の異なるものが並べて形成されることを特徴とする請求項１記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項３】
前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタは、前記光検出手段の検出光路上に所定の間隔をおいて平行に配置されるとともに、前記検出光路と直交する方向に移動可能に設けられ、前記検出光路上に位置される前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルの組み合わせを選択可能としたことを特徴とする請求項１記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項４】
前記光検出手段と対物レンズとの間の光路には共焦点ピンホールが配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項５】
前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタの少なくとも１つがレーザカットオフフィルタを兼ねた特性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ走査型顕微鏡。
【請求項６】
前記ロングパスフィルタは、前記レーザ光源からのレーザ光と前記標本からの蛍光を分離する光学素子を兼ねることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ走査型顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本に対して光ビームを２次元走査し、標本からの光を検出するレーザ走査型顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡として、レーザ光源からのレーザ光を対物レンズにより標本上に集光させ、その集光点をスキャナを用いて光学的に２次元走査し、標本からの蛍光、透過光、又は反射光を再び対物レンズを通し光検出手段で検出し、ここでの検出光を光電変換して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて走査画像データを形成するようにしたレーザ走査型顕微鏡が知られている。
【０００３】
ところで、レーザ走査型顕微鏡では、標本から発せられる蛍光を検出する場合、光検出手段に検出対象の蛍光の波長を透過する光学フィルタを設け、この光学フィルタを通った蛍光のみを検出するようになっている。したがって、例えば、新たに試薬が開発され、かかる試薬が発する波長の異なる蛍光を検出するような場合は、後から、蛍光に対応する波長域の光学フィルタを新たに追加するなどの対応が必要となる。
【０００４】
そこで、従来、例えば、特許文献１に開示されるように、試薬から発せられる蛍光を回折格子を用いて蛍光スペクトルに分光し、この蛍光スペクトルを複数の検出チャンネルを有するマルチチャンネル検出器で検出し、必要な波長を電気的に合成して出力するような方法が考案されている。このような特許文献１によれば、いかなる波長の蛍光にも対応できるので、新規に用いられる試薬の蛍光に対して光学フィルタの追加などが必要でなくなる。
【０００５】
また、特許文献２に開示されるように、波長特性の異なる複数の短波長透過フィルタと長波長透過フィルタを用い、これら短波長透過フィルタと長波長透過フィルタを組み合わせることで所望のバンドパスフィルタを構成するものもある。このような特許文献２によれば、波長の異なる複数のフィルタを簡単に交換できるので、新規に用いられる試薬の蛍光に対しても、新たに光学フィルタを追加することなく簡単に対応できる。
【特許文献１】特開２００３−１８５５８２号公報
【特許文献２】特開２０００−５６２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のものは、蛍光を蛍光スペクトルに分光する回折格子、複数の検出チャンネルを有するマルチチャンネル検出器を始めとして、結像ミラーなどを必要とするため光学系の構成が複雑となり、コスト的に高価なものになってしまう。また、マルチチャンネル検出器は、単独のものより感度が低い。このため、高感度にＳ／Ｎの良い画像を取得するには不利である。特に、近年、生きた細胞の観察に用いられるものでは、励起光による細胞のダメージや励起光による退色の影響を排除するため、励起光を弱めるようにしているが、これにともない検出する蛍光の光量も小さくなっており、このことからも感度の低いマルチチャンネル検出器による検出がより困難になっている。
【０００７】
また、蛍光が微弱な場合は、検出時間を長くして検出することが考えられるが、生きた細胞の観察の場合、比較的早い反応の検出が難しくなってしまう。さらに、マルチチャンネル検出器からの出力の状態を改善するため、マルチチャンネル検出器の出力を電気的に処理する回路のＡ／Ｄ変換器などの間でアナログ的にマルチプレクスすることなども考えられているが、マルチチャンネル検出器のＳ／Ｎの悪い出力では、輝度は改善されるものの、せいぜいＡ／Ｄ変換器のＳ／Ｎ程度しか改善することができない。
【０００８】
一方、特許文献２のものは、短波長透過フィルタと長波長透過フィルタを組み合わせるようにしているが、それぞれのフィルタは、それぞれ独立した波長の異なるフィルタを並べて設けるようにしたものであり、一般的に市販されているフィルタチェンジャーと変りがない。このことは、各波長ごとのフィルタは、単体でのサイズも大きくなるため、これらのフィルタにより構成された短波長透過フィルタと長波長透過フィルタをレーザ走査型顕微鏡の光学系に組み込むと、顕微鏡全体が大型化してしまう。また、例えば、多くの試薬を使用するため、これら試薬に対応するのに、さらに多くのフィルタを必要とするような場合は、実用的な大きさに収まらないという問題が生じる。
【０００９】
また、特許文献２には、可変フィルタ方式のものも開示されている。しかし、このようなフィルタは、アナログ的にフィルタ特性が変化するものであるため、各波長の透過特性の立ち上がり（立ち下がり）に傾きが存在し、この傾きも通過するビーム径によって影響を受けるようになる。例えば、４００〜７００ｎｍの波長域に対応するのに、仮にビーム径を現実的に最小にできる１ｍｍとし、このときの透過特性の波長の傾きを１ｎｍにしようとすると、フィルタ全体として、実に３００ｍｍものサイズのものが必要となり、大型化が避けられない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、小型で、任意に波長領域を選択することができ、高感度にＳ／Ｎの良好な画像を検出することが可能なレーザ走査型顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、レーザ光源からのレーザ光を対物レンズを介して標本面上に集光するとともに、光学的に２次元走査し、前記標本からの蛍光を光検出手段により検出するレーザ走査型顕微鏡において、共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したショートパスフィルタと、共通基板上に波長域の異なる多数の独立したフィルタセルを並べて形成したロングパスフィルタと、を具備し、前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタを前記光検出手段の検出光路上に配置するとともに、これらショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルの組み合わせにより、所望の波長領域のバンドパスフィルタを構成可能としたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルは、成膜により形成される成膜フィルタからなり、光透過部材からなる共通基板上に、波長域の異なるものが並べて形成されることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタは、前記光検出手段の検出光路上に所定の間隔をおいて平行に配置されるとともに、前記検出光路と直交する方向に移動可能に設けられ、前記検出光路上に位置される前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタのそれぞれのフィルタセルの組み合わせを選択可能としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記光検出手段と対物レンズとの間の光路には共焦点ピンホールが配置されたことを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記ショートパスフィルタとロングパスフィルタの少なくとも１つがレーザカットオフフィルタを兼ねた特性を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記ロングパスフィルタは、前記レーザ光源からのレーザ光と前記標本からの蛍光を分離する光学素子を兼ねることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように本発明によれば、小型で、任意に波長領域を選択することができ、高感度にＳ／Ｎの良好な画像を検出することが可能なレーザ走査型顕微鏡を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従い説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態にかかるレーザ走査型顕微鏡の概略構成を示している。
【００２０】
図において、１はレーザユニットで、このレーザユニット１には、波長の異なるレーザ光を発振するレーザ光源２、３、４が設けられている。
【００２１】
レーザ光源２からのレーザ光の光路上には、反射ミラー５が配置されている。また、レーザ光源３からのレーザ光の光路上には、反射ミラー５で反射されるレーザ光との交点上にダイクロイックミラー６が配置されている。ダイクロイックミラー６は、これら２つのレーザ光路を合成するもので、レーザ光源３からのレーザ光を反射し、反射ミラー５で反射されるレーザ光を透過するようになっている。また、レーザ光源４からのレーザ光の光路上には、ダイクロイックミラー６で合成されたレーザ光との交点上にダイクロイックミラー７が配置されている。ダイクロイックミラー７は、これら２つのレーザ光路を合成するもので、レーザ光源４からのレーザ光を透過し、ダイクロイックミラー６からのレーザ光を反射するようになっている。
【００２２】
ダイクロイックミラー７により合成されたレーザ光の光路上には、ダイクロイックミラー８が配置されている。ダイクロイックミラー８は、ダイクロイックミラー７からのレーザ光（励起光）を透過し、後述する標本１５から発せられる蛍光を反射するようになっている。
【００２３】
ダイクロイックミラー８の透過光路には、走査光学ユニット９が配置されている。この走査光学ユニット９は、直交する２方向に光を偏向するための２枚のミラー９ａ、９ｂを有し、これらのミラー９ａ、９ｂにより標本１５上に集光されるレーザ光を２次元方向に走査するようになっている。
【００２４】
走査光学ユニット９により２次元走査されたレーザ光の光路上には、瞳投影レンズ１０、反射ミラー１１、結像レンズ１２、対物レンズ１３が配置されている。瞳投影レンズ１０は、レーザ光によるビーム径を対物レンズ１３の瞳径に変更するものである。結像レンズ１２は、瞳投影レンズ１０を透過したレーザ光を対物レンズ１３を介して標本１５の焦点位置に集光させるものである。
【００２５】
これにより、走査光学ユニット９で２次元走査されたレーザ光は、瞳投影レンズ１０、反射ミラー１１、結像レンズ１２、対物レンズ１３を介してステージ１４に載置された標本１５の焦点位置に結像され、標本１５から発せられた蛍光は、上述したと逆の光路をたどって対物レンズ１３、結像レンズ１２、反射ミラー１１、瞳投影レンズ１０、走査光学ユニット９を介してダイクロイックミラー８まで戻るようになっている。
【００２６】
ダイクロイックミラー８の蛍光の反射光路上には、光検出手段を構成するコンフォーカルレンズ１６および共焦点ピンホール１７が配置されている。共焦点ピンホール１７は、対物レンズ１３の焦点と光学的に共役な位置に配置され、標本１５からの検出光のうち合焦の成分を通過し、非合焦の成分を遮断して高い空間分解能を与えるためのものである。
【００２７】
共焦点ピンホール１７の透過光路上には、ダイクロイックミラー１８が配置されている。ダイクロイックミラー１８は、波長に応じて光路を分岐するもので、一方の波長を反射し、他方の波長を透過させる特性を有したものが用いられている。
【００２８】
ダイクロイックミラー１８を透過した、ほぼ平行光の光路上には、第１のフィルタユニット１９を構成するショートパスフィルタ２０およびロングパスフィルタ２１と、ホトマルなどに代表される微弱な光を検出するための第１の光検出器２２が配置されている。また、ダイクロイックミラー１８の反射した、ほぼ平行光の光路上には、第２のフィルタユニット２３を構成するショートパスフィルタ２４およびロングパスフィルタ２５と、ホトマルなどに代表される微弱な光を検出するための第２の光検出器２６が配置されている。
【００２９】
この場合、第１のフィルタユニット１９は、ショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１の組み合わせにより、所定の波長領域のバンドパスフィルタの特性を得られ、同様に、第２のフィルタユニット２３は、ショートパスフィルタ２４とロングパスフィルタ２５の組み合わせにより、所定の波長領域のバンドパスフィルタの特性を得られるようになっている。
【００３０】
ショートパスフィルタ２０は、図２（ａ）に示すように共通基板として光透過部材からなる長方形の基板２０１上の長手方向に沿って独立したフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…が多数形成されている。これらフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…は、基板２０１上に成膜により形成される成膜フィルタからなるもので、基板２０１の一方端部から他方端部に向けて、波長域が僅かずつ異なるものが並べて形成されている。図２（ｂ）は、これら複数のフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…にそれぞれ対応する特性２０３ａ、２０３ｂ、…を示している。
【００３１】
この場合、基板２０１上へのフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…の形成は、基板２０１を所定寸法ずつステップ送りしながら成膜を行なうことで製作する。こうすると、共通の基板２０１上に所定ステップ毎にフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…の成膜が可能なため、面精度が確保し易い。また、基板２０１上にフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…を形成する成膜フィルタを貼り付けることも可能である。こうすると、まとめて成膜フィルタを製作できるので、製作が容易となる。
【００３２】
同様に、ロングパスフィルタ２１は、図３（ａ）に示すように共通基板として光透過部材からなる長方形の基板２１１上の長手方向に沿って独立したフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…が多数形成されている。これらフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…も、基板２１１上に成膜により形成される成膜フィルタからなるもので、基板２１１の一方端部から他方端部に向けて、波長域が僅かずつ異なるものが並べて形成されている。図３（ｂ）は、これら複数のフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…にそれぞれ対応する特性２１３ａ、２１３ｂ、…を示している。
【００３３】
このようなロングパスフィルタ２１についても、ショートパスフィルタ２０と同様な方法で製作される。
【００３４】
そして、これらショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１は、光路上に所定の間隔をおいて平行に配置するとともに、光路と直交する方向に移動可能に構成し、ショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１を移動させ、光路上に位置されるショートパスフィルタ２０側のフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…とロングパスフィルタ２１側のフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…の組み合わせを選択することで、所望する波長領域のバンドパスフィルタを構成するようにしている。
【００３５】
なお、これらフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…、２１２ａ、２１２ｂ、…は、全て同じ幅に揃える必要はなく、例えば、波長が長いほど波長分解能は広がることから、長波長域では、幅を広めるなど必要に応じて変えるようにしてもよい。
【００３６】
一方、第２のフィルタユニット２３を構成するショートパスフィルタ２４とロングパスフィルタ２５についても、第１のフィルタユニット１９のショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１と同様のものであり、ここでの説明は省略する。
【００３７】
図１に戻って、第１の光検出器２２と第２の光検出器２６には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２７が接続されている。ＰＣ２７は、これら第１の光検出器２２と第２の光検出器２６からの検出出力を取り込んでデジタルデータに変換し、モニターなどに共焦点画像として表示する。
【００３８】
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。
【００３９】
この場合、標本１５上の蛍光試薬から発せられる蛍光の波長に応じて、第１のフィルタユニット１９を構成するショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１の組み合わせと、第２のフィルタユニット２３を構成するショートパスフィルタ２４とロングパスフィルタ２５の組み合わせが決定される。
【００４０】
この状態で、レーザユニット１からレーザ光が発せられると、レーザ光は、ダイクロイックミラー８を透過し、走査光学ユニット９に入射し、ミラー９ａ、９ｂで２次元方向に走査され、瞳投影レンズ１０、反射ミラー１１、結像レンズ１２を介して対物レンズ１３に入射し、励起光として標本１５に集光される。
【００４１】
標本１５にレーザ光が照射されると、蛍光試薬が励起され蛍光が発せられる。標本１５からの蛍光は、先の光とは逆に、対物レンズ１３を透過し、結像レンズ１２、反射ミラー１１、瞳投影レンズ１０、走査光学ユニット９を介してダイクロイックミラー８に入射する。そして、ダイクロイックミラー８で反射し、コンフォーカルレンズ１６を介して共焦点ピンホール１７に結像される。
【００４２】
共焦点ピンホール１７は、標本１５からの蛍光のうち合焦の成分のみを通過させる。共焦点ピンホール１７を通過した蛍光は、ダイクロイックミラー１８に入射する。そして、ダイクロイックミラー１８を透過した蛍光は、第１のフィルタユニット１９を構成するショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１を透過して第１の光検出器２２で検出される。また、ダイクロイックミラー１８を反射した蛍光は、第２のフィルタユニット２３を構成するショートパスフィルタ２４とロングパスフィルタ２５を介して第２の光検出器２６で検出される。その後、これら第１の光検出器２２および第２の光検出器２６のそれぞれの検出出力は、ＰＣ２７に送られ、デジタルデータに変換され、共焦点画像としてモニターに表示される。
【００４３】
従って、このようにすれば、第１の光検出器２２の入射光路に配置される第１のフィルタユニット１９は、ショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１を組み合わせた構成のもので、このうちのショートパスフィルタ２０は、共通基板としての光透過部材からなる基板２０１上に成膜により形成される波長域が僅かずつ異なる成膜フィルタからなる多数の独立したフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…が並べて形成され、ロングパスフィルタ２１についても光透過部材からなる基板２１１上に成膜により形成される波長域が僅かずつ異なる成膜フィルタからなる多数の独立したフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…が並べて形成されたものからなっている。そして、これらショートパスフィルタ２０およびロングパスフィルタ２１は、光路上に所定の間隔をおいて平行に配置されるとともに、光路と直交する方向に移動可能になっているので、光路上に位置されるショートパスフィルタ２０のフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…とロングパスフィルタ２１のフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…の組み合わせを選択することにより、所望する波長領域のバンドパスフィルタを簡単に得ることができる。
【００４４】
この場合、ショートパスフィルタ２０について述べると、光透過部材の基板２０１上に成膜フィルタからなる独立したフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…を多数並べて形成しているので、各フィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…の波長の傾きは、フィルタ設計の最適値で作成できる。これにより、従来の可変フィルタ方式のもののようなビーム径による透過率の傾きに影響を受けるものと比べ、、各波長域について透過特性の立ち上がりの傾きのない高性能なフィルタを得ることができる。また、それぞれ独立したフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…は、小形に形成できるので、例えば、１０ｎｍ毎にフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…を形成した場合、４００〜７００ｎｍの波長域に対して３０ｍｍの大きさで製作することができ、フィルタの小型化を実現できる。また、このことは、予め蛍光の観察領域として考えられる３５０ｎｍ〜８００ｎｍに対応させておけば、後からのフィルタの追加変更が必要でなくなり、フィルタ交換などを考える必要のない状態を得られるなど、メンテナンスを少なくすることも可能である。
【００４５】
さらに、透過部材の基板２０１上に独立して形成されるフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…はフィルタ性能を最大限発揮できることから、例えば、ＯＤ（光学濃度）として「４」以上の特性のものを簡単に製作することもできる。通常、レーザ顕微鏡では、ダイクロイックミラーなどを用いて蛍光分離を行うようにしているが、レーザ光が分離しきれないと、励起光が蛍光検出側に漏れ出るおそれがあるが、各フィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…にＯＤ４以上の特性を持たせることが可能なことで、レーザ光のカットを確実にできるレーザカットフィルタとしても作用させることができ、これによりレーザカット専用のフィルタなども不要にできるという効果もある。
【００４６】
勿論、ロングパスフィルタ２１についても、ショートパスフィルタ２０について述べたのと同様な効果を得ることができる。また、第２の光検出器２６に入射光路に配置される第２のフィルタユニット２３のショートパスフィルタ２４とロングパスフィルタ２５についても、上述したショートパスフィルタ２０とロングパスフィルタ２１と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
これらのことから、小型で、任意に波長領域を選択することができ、高感度にＳ／Ｎの良好な画像を検出することが可能なレーザ走査型顕微鏡を実現できる。
【００４８】
（変形例）
上述した実施の形態では、共焦点ピンホール１７を通過し、ダイクロイックミラー１８透過した、ほぼ平行光の光路に第１のフィルタユニット１９（第２のフィルタユニット２３）が配置されているが、これら第１のフィルタユニット１９（第２のフィルタユニット２３）は、ビーム径のできるだけ小さな光路上に配置されるのが好ましい。このため、例えば、図４に示すようにように共焦点ピンホール１７を通過した光路に結像レンズ３１を配置し、この結像レンズ３１の集光位置に第１のフィルタユニット１９（第２のフィルタユニット２３）を配置したり、図５に示すように共焦点ピンホール１７を通過した光路に結像レンズ３１を介してビームエックスパンダ３２を配置し、このビームエックスパンダ３２から出射される平行ビームの光路上に第１のフィルタユニット１９（第２のフィルタユニット２３）を配置するようにしてもよい。このようすれば、さらに優れたフィルタ性能を得ることができる。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、第１の光検出器２２および第２の光検出器２６を用いた２チャンネルのものについて述べたが、一つの光検出器を用いた１チャンネルのものにも適用できる。この場合、時分割にショートパスフィルタとロングパスフィルタを平行移動させて光路上に位置されるフィルタセルの組み合わせを選択することで、多波長の蛍光検出も可能である。勿論、３チャンネル以上も可能で、この場合も、光路の分割数を増やすことで対応することができる。
【００５０】
さらに、上述した実施の形態では、１光子励起の場合を述べたが、２光子励起の場合にも適用できる。このような２光子励起の場合は、標本上で励起された焦点面だけで蛍光が起きるため、共焦点ピンホール１７を不要にできる。
【００５１】
さらに、ロングパスフィルタ２１を４５度入射で設計することで、レーザユニット１からのレーザ光と標本１５からの蛍光を分離する光学素子のダイクロイックミラー８を兼ねることが可能である。この場合、ダイクロイックミラー８をロングパスフィルタ２１に置き換えればよい。このようにすれば、ダイクロイックミラー８の他に、ロングパスフィルタ２５も不要となり、より小型化が可能である。また、この場合のロングパスフィルタ２１は、フィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…ごとに、入射角度が設定されているので、ロングパスフィルタ２１をスライド移動させても、光路上に位置されるフィルタセル２１２ａ、２１２ｂ、…によって角度差が発生せず、共焦点ピンホール１７に対する位置ずれが少ないという効果もある。
【００５２】
さらに、上述した実施の形態では、透過部材からなる長方形の基板２０１上の長手方向に沿って多数のフィルタセル２０２ａ、２０２ｂ、…を配置したものについて述べたが、透過部材からなる円板状の基板の円周方向に沿って成膜フィルタからなる多数の独立したフィルタセルを形成するようにしても良い。
【００５３】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００５４】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるレーザ走査型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】一実施の形態に用いられるショートパスフィルタの概略構成とフィルタ特性を説明する図。
【図３】一実施の形態に用いられるロングパスフィルタの概略構成とフィルタ特性を説明する図。
【図４】一実施の形態の変形例の要部の概略構成を示す図。
【図５】一実施の形態の他の変形例の要部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１…レーザユニット、２〜４…レーザ光源
５…反射ミラー、６、７，８…ダイクロイックミラー
９…走査光学ユニット、９ａ．９ｂ…ミラー
１０…瞳投影レンズ、１１…反射ミラー
１２…結像レンズ、１３…対物レンズ
１４…ステージ、１５…標本
１６…コンフォーカルレンズ、１７…共焦点ピンホール
１８…ダイクロイックミラー、１９…第１のフィルタユニット
２０…ショートパスフィルタ、２０１…基板
２０２ａ．２０２ｂ…フィルタセル、２０３ａ．２０３ｂ…特性
２１…ロングパスフィルタ、２１１…基板
２１２ａ．２１２ｂ…フィルタセル
２１３ａ．２１３ｂ…特性、２２…第１の光検出器
２３…第２のフィルタユニット
２４…ショートパスフィルタ、２５…ロングパスフィルタ
２６…第２の光検出器、２７…ＰＣ
３１…結像レンズ、３２…ビームエックスパンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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